[01333050]高可靠高效能有源电力谐波治理及变换装置技术与应用

近年来中国电力工业发展迅猛，伴随大量非线性、不平衡及冲击负荷接入电网，引起了日益严峻的电能质量问题。

同时，智能电网建设及新能源发展又对电能质量提出了新的要求，解决日益严重的电能质量问题已成为电力电子技术、电气自动化技术和电力系统领域所面临的重大课题之一，并受到越来越多的关注，相关市场前景广阔。

电能质量控制技术与产业发展的方向是系统化、精细化和个性化，提高与国外先进技术与产品的竞争力，同时真正满足我国日益增长的电能质量治理市场的真正需求。

本项目立足前沿，依托国家、省部级项目支持下，对高可靠性、高效能电力谐波治理及变换装置进行了长期系统的研究，突破一系列关键技术，取得如下创新成果：

1、发明了基于新型开关电路拓扑的有源滤波技术，解决了电力谐波治理装置的高可靠性高性能难题，满足了系统对良好电磁兼容性能和体积重量水平等需求;

发现了新型拓扑的衍生规律并构建出一族优异的电路结构，提出了适用于交错降压有源滤波器的高性能控制策略，包括电流波形和直流侧电容电压控制方法，给出了适用于交错降压有源滤波器的系统优化设计方法。

上述成果是对高可靠性有源电力谐波治理装置技术的原始创新。

2、发明了适用于中高压及中频电网的模块化级联多电平有源滤波技术，提出并完善了一套包括电流高频调制和电压均衡在内的系统控制策略，解决了有源滤波器的补偿带宽和系统性能制约问题，能够应对电网电压和频率提升对电能质量控制带来的挑战;模块化方案设计使得系统扩容或维护方便，系统投资灵活可控。

3、发明了电力电子谐波装置系统建模与纹波抑制新方法，构建了并联型有源滤波器控制模型并揭示了其典型控制方式的机理，提出了有功量前馈补偿的控制方法，有效提高了系统动态性能;提出了抑制低频谐波提高直流电网电能质量的解决方案。

项目共获授权发明专利8项，授权实用新型11项，另处于公示期的发明专利8项。新型谐波治理与节能产品打破了国外高端技术封锁和行业垄断，其应用范围可拓展到新能源发电、交通、航空航天、石化、建筑、冶炼等领域。也可应用于其他电力电子功率变流装置，具有广泛的应用前景和巨大的市场价值。项目成果的积极推广将为我国节能减排目标的实现和智能电网产业的发展做出重要贡献。